空气的“力量”
PHYSICS
01
大气压强
情景引入:观察
液体内部朝各处都有压强,是因为液体受到重力且具有流动性; 我们生活在大气层的底部,那大气有没有朝各个方向的压强呢?
情景引入:观察
你知道拔火罐运用了什么原理吗?
是什么力量把塑料吸盘压在光滑墙面上?
情景引入:思考
观察图片回答以下问题
一、大气压的存在
“覆杯实验”
2.将塑料杯装满水,仍用硬纸片盖住杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬纸片没有掉下来
1.将硬纸片平放在平口塑料杯口,用手按住,倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬纸片落下
分析:硬纸片受重力作用,受水向下的压力作用,没有下落,必须受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气,证明大气存在压强。
一、大气压强
分析:塑料片受重力作用,受水向下的压力作用,没有下落,必然受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气。可见,和液体一样,空气内部各个方向都有大气压。
3.再慢慢把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?
现象:硬纸片没有掉下
“吞蛋实验”
点燃浸过酒精的棉花,放入瓶中,然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口
现象:鸡蛋会慢慢进入瓶内
分析:能对鸡蛋施加压力的是空气。因为棉花燃烧后,消耗了瓶内的氧气,瓶内气压小,鸡蛋把瓶口封住。外面的大气压把鸡蛋压入瓶内。
动手做
大气压的存在
定义:大气对浸在里面的一切物体具有的压强叫做大气压强,简称大气压.
产生的原因
由于地球表面的空气受到重力作用,且具有流动性而产生的。
大气压的方向
空气和液体一样, 具有流动性,因而大气压也是朝各个方向的。
马德堡半球实验
早在1654年,德国马德堡市市长奥托·格里克就在马德堡市公开表演一个著名实验——马德堡半球实验。他把两个直径为30cm铜质空心半球紧紧地扣在一起,用抽气机抽出球内的空气,然后用16匹马向相反方向拉两个半球,结果费了很大的劲才把它们拉开。
体验大气压强的存在和大小实验:
证明了大气压存在并且大气压很大。
马德堡半球实验
★课堂活动
二、实验探究大气压强的大小
1644年,意大利科学家托里拆利用如图所示装置,精确地测出了大气压强的值。
托里拆利
长约1m一端封闭的玻璃管、 水银、水银槽 、刻度尺
实验器材:
最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利。
1.托里拆利实验
实验步骤:
(3)观察竖立(倾斜)管内水银面下降,测量管内与槽内水银面高度差.
(1)玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住.
(2)将管倒插到水银槽里,松开手指.
实验现象:管内水银面下降到一定高度停止下降;改变管子倾斜度,其高度不变。
实验结论:
大气压支持760mm高的水银柱,即大气压等于760mm水银柱产生的压强.
=ρ水银 gh
=1.013×105 Pa
p大气 = p水银
=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m
标准大气压 p0= 1.013×105 Pa或760mmHg
被大气压支持住了
(1)为什么降到一定程度后又不继续下降?
(2)管子倾斜水银柱竖直高度是否发生变化?
高度不变
(3)管子直径加粗,管中水银柱高度怎样变化?
高度不变
(6)若玻璃管内混有少量空气,会影响水银柱的高度吗?
水银柱的高度会偏小,则测量的结果比实际大气压小。
讨论交流
(4)汞液槽中,水银多少会影响水银高度吗?
高度不变
(5)把管子上提或者下压高度会变吗?
高度不变
(7)若玻璃管顶部打一个孔,会影响水银柱的高度吗?
液面下降,最终与汞液槽中液面向平
水银气压计的特点:精确但携带不方便。
无液气压计的特点:携带方便但不精确。
1.汞气压计
2.金属盒气压计(也叫无液气压计)
三、气压计:测定大气压的仪器
观察实验
发现:大气压随高度增加而减小
大气压变化的规律:在海拔3000m以内,每上升10m、大气压大约降低100 Pa。
此外,气温变高,空气体积膨胀;湿度越高,空气中含水量越高;空气的密度均变小,大气压变小。
四、液体沸点与大气压的关系
高度升高,大气压强是如何变化的?
随着高度升高,大气压强逐渐减小。
高海拔地区由于气压低,水的沸点也低,想要煮熟饭,就需要用到高压锅,增大压强。
水的沸点与气压有什么关系?
气压减小,水的沸点降低。
液体沸点与大气压的关系
大气压强
大气压强的特点:
海拔高,气压低,沸点低
高压锅
往针管里吸药
想一想
想一想,我们生活中还有哪些利用大气压强的例子
拔火罐
吸管吸饮料
吸盘
五、大气压的应用
茶壶盖上为什么留一个小孔?